通过生物灵感具有离子二极管行为的纳米流体离子通道能够改善渗透能的转化利用，而且这种纳米流体器件非常容易进行搭建。2D金属碳化物和氮化物MXene具有亲水性表面，而且表面性质可调控，为搭建不对称纳米流体离子通道提供了一种简单方便的途径。

有鉴于此，清华大学王海辉、华南理工大学薛健、莱布尼茨-汉诺威大学Jürgen Caro等报道一种具有较强机械强度和柔性的具有大规模合成前景的不对称Ti₃C₂T_x MXene离子二极管膜，实现了较高的整流电流、优异的电化学反渗透能量转换能力。

本文要点

（1）

在人工模拟的具有盐梯度的海水和河水，这种离子二极管膜组装的发电器件实现了8.6 W m^-2的功率密度（超过商业化的要求~5 W m^-2），而且当盐梯度提高500倍时，功率密度达到17.8 W m^-2。

（2）

层状MXene膜结合了异质结构、可调控的表面电荷密度、具有大规模合成利用的优势，为发展大规模具有选择性离子传输的2D纳米流体器件提供一种简单、普适性方法。

参考文献

Li Ding, Mengting Zheng, Dan Xiao, Zihao Zhao, Jian Xue, Shanqing Zhang, Jürgen Caro, Haihui Wang, Bioinspired Ti₃C₂T_x MXene-Based Ionic Diode Membrane for High-Efficient Osmotic Energy Conversion, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202206152

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202206152